学习车削螺纹的基本技术要点

图2-24 数控车床加工螺纹原理图

1.数控车床加工螺纹的基本原理

如图2-24所示，在数控车床上加工螺纹时，由异步电动机以传动比i₁驱动主轴带动工件旋转，要完成切削螺纹必须准确保证工件转一转，刀具进给一个导程P_h。异步电动机的转速可通过变频器控制实现，但转角位置是不可控的。要具备切削螺纹的功能，必须用一个光电编码器与主轴1∶1（i₂）传动连接，当主轴旋转时，光电编码器同步转动，并发出一系列脉冲信号进入数控系统，再由数控系统进行运算控制，发出指令控制伺服电动机及刀具作进给运动，实现螺纹切削。为了使螺纹分层切削时，每次进给都能从圆周上的同一点开始，即避免乱扣，在光电编码器的光栅盘上设有一条固定的零位狭缝，光电编码器每转一转就会发出一个信号。因此，分层切削的螺纹的起始位置是由零位信号决定的。主轴旋转，刀具并不马上作进给运动，而是当数控系统接收到光电编码器发出的零位信号后，才开始进给运动。那么，在进行第二刀螺纹切削时，刀具到达第一刀螺纹的起始位置后，只有当数控系统接收到了零位信号，刀具才开始切削螺纹，所以不会乱扣。

2.螺纹的基本要素

在圆柱表面上沿着螺旋线形成的、具有相同剖面的连续凸起和沟槽称为螺纹。螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹两类，联接螺纹主要起联接作用，如螺栓和螺母，传动螺纹主要用于传递运动和动力，如丝杠和螺母；按牙型分，有三角形螺纹、梯形螺纹和矩形螺纹等；按标准分，有米制和英制螺纹两种。米制三角形螺纹的牙型角为60°，用螺距或导程来表示其主要规格；英制三角形螺纹的牙型角为55°，用每英寸牙数表示其主要规格。其中以米制三角形螺纹（又称为普通螺纹）应用最广。此外，螺纹按旋向有左旋和右旋之分，按线数又有单线和多线之分。螺纹的构成要素和名称符号如图2-25所示。

图2-25 普通螺纹的构成要素和名称符号

a）螺纹名称 b）螺纹要素

D₂、d₂—中径 P—螺距 D₁、d₁—小径 D、d—大径 H—理论牙型高度

直径、导程和螺距、线数、牙型角、旋向是螺纹的最基本要素。车螺纹时，为了获得准确的导程，必须保证工件每转一周，刀具移动的距离等于工件的导程，并用螺纹刀的多次横向进给与纵向进给完成整个加工过程。(www.xing528.com)

图2-26 车螺纹的进给方式

a）直进法 b）左右交替进给法 c）斜进法

螺纹的牙型是经过多次进给而形成的，如图2-26所示，进给方式主要有三种：直进法、左右交替进给法（又称为借刀法）和斜进法。

螺纹各直径的尺寸精度靠控制背吃刀量保证，车削螺纹时，螺纹的总背吃刀量（即螺纹的实际牙型高度）按下式计算

H=0.6495Ph≈0.65Ph

根据螺纹切削的特点，受刀片强度限制，分配背吃刀量时通常可参照“逐次递减”原则。见表2-9。

表2-9 米制螺纹切削的进给次数与背吃刀量参考 （刀片材料：硬质合金）

注：实际加工时可根据具体情况进行调整。